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nemogcm.F90 in branches/2013/dev_r3411_CNRS4_IOCRS/NEMOGCM/CONFIG/ORCA2_LIM_CRS/MY_SRC – NEMO

source: branches/2013/dev_r3411_CNRS4_IOCRS/NEMOGCM/CONFIG/ORCA2_LIM_CRS/MY_SRC/nemogcm.F90 @ 3864

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2013/dev_r3411_CNRS4_IOCRS : minor improvments

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Line 
1MODULE nemogcm
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE nemogcm   ***
4   !! Ocean system   : NEMO GCM (ocean dynamics, on-line tracers, biochemistry and sea-ice)
5   !!======================================================================
6   !! History :  OPA  ! 1990-10  (C. Levy, G. Madec)  Original code
7   !!            7.0  ! 1991-11  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec)
8   !!            7.1  ! 1993-03  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec, O. Marti, M. Guyon, A. Lazar,
9   !!                             P. Delecluse, C. Perigaud, G. Caniaux, B. Colot, C. Maes) release 7.1
10   !!             -   ! 1992-06  (L.Terray)  coupling implementation
11   !!             -   ! 1993-11  (M.A. Filiberti) IGLOO sea-ice
12   !!            8.0  ! 1996-03  (M. Imbard, C. Levy, G. Madec, O. Marti, M. Guyon, A. Lazar,
13   !!                             P. Delecluse, L.Terray, M.A. Filiberti, J. Vialar, A.M. Treguier, M. Levy) release 8.0
14   !!            8.1  ! 1997-06  (M. Imbard, G. Madec)
15   !!            8.2  ! 1999-11  (M. Imbard, H. Goosse)  LIM sea-ice model
16   !!                 ! 1999-12  (V. Thierry, A-M. Treguier, M. Imbard, M-A. Foujols)  OPEN-MP
17   !!                 ! 2000-07  (J-M Molines, M. Imbard)  Open Boundary Conditions  (CLIPPER)
18   !!   NEMO     1.0  ! 2002-08  (G. Madec)  F90: Free form and modules
19   !!             -   ! 2004-06  (R. Redler, NEC CCRLE, Germany) add OASIS[3/4] coupled interfaces
20   !!             -   ! 2004-08  (C. Talandier) New trends organization
21   !!             -   ! 2005-06  (C. Ethe) Add the 1D configuration possibility
22   !!             -   ! 2005-11  (V. Garnier) Surface pressure gradient organization
23   !!             -   ! 2006-03  (L. Debreu, C. Mazauric)  Agrif implementation
24   !!             -   ! 2006-04  (G. Madec, R. Benshila)  Step reorganization
25   !!             -   ! 2007-07  (J. Chanut, A. Sellar) Unstructured open boundaries (BDY)
26   !!            3.2  ! 2009-08  (S. Masson)  open/write in the listing file in mpp
27   !!            3.3  ! 2010-05  (K. Mogensen, A. Weaver, M. Martin, D. Lea) Assimilation interface
28   !!             -   ! 2010-10  (C. Ethe, G. Madec) reorganisation of initialisation phase
29   !!            3.3.1! 2011-01  (A. R. Porter, STFC Daresbury) dynamical allocation
30   !!            3.4  ! 2011-11  (C. Harris) decomposition changes for running with CICE
31   !!                 ! 2012-05  (J. Simeon, G. Madec, C. Ethe) Add grid coarsening
32   !!                 ! 2012-07  -  Add calls to crs_dia_wri
33   !!----------------------------------------------------------------------
34
35   !!----------------------------------------------------------------------
36   !!   nemo_gcm       : solve ocean dynamics, tracer, biogeochemistry and/or sea-ice
37   !!   nemo_init      : initialization of the NEMO system
38   !!   nemo_ctl       : initialisation of the contol print
39   !!   nemo_closefile : close remaining open files
40   !!   nemo_alloc     : dynamical allocation
41   !!   nemo_partition : calculate MPP domain decomposition
42   !!   factorise      : calculate the factors of the no. of MPI processes
43   !!----------------------------------------------------------------------
44   USE step_oce        ! module used in the ocean time stepping module
45   USE sbc_oce         ! surface boundary condition: ocean
46   USE cla             ! cross land advection               (tra_cla routine)
47   USE domcfg          ! domain configuration               (dom_cfg routine)
48   USE mppini          ! shared/distributed memory setting (mpp_init routine)
49   USE domain          ! domain initialization             (dom_init routine)
50   USE obcini          ! open boundary cond. initialization (obc_ini routine)
51   USE bdyini          ! open boundary cond. initialization (bdy_init routine)
52   USE bdydta          ! open boundary cond. initialization (bdy_dta_init routine)
53   USE bdytides        ! open boundary cond. initialization (tide_init routine)
54   USE istate          ! initial state setting          (istate_init routine)
55   USE ldfdyn          ! lateral viscosity setting      (ldfdyn_init routine)
56   USE ldftra          ! lateral diffusivity setting    (ldftra_init routine)
57   USE zdfini          ! vertical physics setting          (zdf_init routine)
58   USE phycst          ! physical constant                  (par_cst routine)
59   USE trdmod          ! momentum/tracers trends       (trd_mod_init routine)
60   USE asmtrj          ! writing out state trajectory
61   USE diaptr          ! poleward transports           (dia_ptr_init routine)
62   USE diadct          ! sections transports           (dia_dct_init routine)
63   USE diaobs          ! Observation diagnostics       (dia_obs_init routine)
64   USE step            ! NEMO time-stepping                 (stp     routine)
65#if defined key_oasis3
66   USE cpl_oasis3      ! OASIS3 coupling
67#elif defined key_oasis4
68   USE cpl_oasis4      ! OASIS4 coupling (not working)
69#endif
70   USE c1d             ! 1D configuration
71   USE step_c1d        ! Time stepping loop for the 1D configuration
72#if defined key_top
73   USE trcini          ! passive tracer initialisation
74#endif
75   USE lib_mpp         ! distributed memory computing
76#if defined key_iomput
77   USE mod_ioclient
78#endif
79   USE crsini          ! initialise grid coarsening utility
80
81   IMPLICIT NONE
82   PRIVATE
83
84   PUBLIC   nemo_gcm    ! called by model.F90
85   PUBLIC   nemo_init   ! needed by AGRIF
86
87   CHARACTER(lc) ::   cform_aaa="( /, 'AAAAAAAA', / ) "     ! flag for output listing
88
89   !!----------------------------------------------------------------------
90   !! NEMO/OPA 4.0 , NEMO Consortium (2011)
91   !! $Id: nemogcm.F90 3352 2012-04-11 12:56:01Z rblod $
92   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
93   !!----------------------------------------------------------------------
94CONTAINS
95
96   SUBROUTINE nemo_gcm
97      !!----------------------------------------------------------------------
98      !!                     ***  ROUTINE nemo_gcm  ***
99      !!
100      !! ** Purpose :   NEMO solves the primitive equations on an orthogonal
101      !!              curvilinear mesh on the sphere.
102      !!
103      !! ** Method  : - model general initialization
104      !!              - launch the time-stepping (stp routine)
105      !!              - finalize the run by closing files and communications
106      !!
107      !! References : Madec, Delecluse, Imbard, and Levy, 1997:  internal report, IPSL.
108      !!              Madec, 2008, internal report, IPSL.
109      !!----------------------------------------------------------------------
110      INTEGER ::   istp       ! time step index
111      !!----------------------------------------------------------------------
112      !
113#if defined key_agrif
114      CALL Agrif_Init_Grids()      ! AGRIF: set the meshes
115#endif
116
117      !                            !-----------------------!
118      CALL nemo_init               !==  Initialisations  ==!
119      !                            !-----------------------!
120#if defined key_agrif
121      CALL Agrif_Declare_Var       ! AGRIF: set the meshes
122# if defined key_top
123      CALL Agrif_Declare_Var_Top   ! AGRIF: set the meshes
124# endif
125#endif
126      ! check that all process are still there... If some process have an error,
127      ! they will never enter in step and other processes will wait until the end of the cpu time!
128      IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
129
130      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
131
132      !                            !-----------------------!
133      !                            !==   time stepping   ==!
134      !                            !-----------------------!
135      istp = nit000
136#if defined key_c1d
137         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
138            CALL stp_c1d( istp )
139            istp = istp + 1
140         END DO
141#else
142          IF( lk_asminc ) THEN
143             IF( ln_bkgwri ) CALL asm_bkg_wri( nit000 - 1 )    ! Output background fields
144             IF( ln_trjwri ) CALL asm_trj_wri( nit000 - 1 )    ! Output trajectory fields
145             IF( ln_asmdin ) THEN                        ! Direct initialization
146                IF( ln_trainc ) CALL tra_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Tracers
147                IF( ln_dyninc ) THEN
148                   CALL dyn_asm_inc( nit000 - 1 )    ! Dynamics
149                   IF ( ln_asmdin ) CALL ssh_wzv ( nit000 - 1 )      ! update vertical velocity
150                ENDIF
151                IF( ln_sshinc ) CALL ssh_asm_inc( nit000 - 1 )    ! SSH
152             ENDIF
153          ENDIF
154       
155         DO WHILE ( istp <= nitend .AND. nstop == 0 )
156#if defined key_agrif
157            CALL Agrif_Step( stp )           ! AGRIF: time stepping
158#else
159            CALL stp( istp )                 ! standard time stepping
160#endif
161            istp = istp + 1
162            IF( lk_mpp )   CALL mpp_max( nstop )
163         END DO
164#endif
165
166      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
167       
168      !                            !------------------------!
169      !                            !==  finalize the run  ==!
170      !                            !------------------------!
171      IF(lwp) WRITE(numout,cform_aaa)   ! Flag AAAAAAA
172      !
173      IF( nstop /= 0 .AND. lwp ) THEN   ! error print
174         WRITE(numout,cform_err)
175         WRITE(numout,*) nstop, ' error have been found' 
176      ENDIF
177      !
178#if defined key_agrif
179      CALL Agrif_ParentGrid_To_ChildGrid()
180      IF( lk_diaobs ) CALL dia_obs_wri
181      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
182      CALL Agrif_ChildGrid_To_ParentGrid()
183#endif
184      IF( nn_timing == 1 )   CALL timing_finalize
185      !
186      CALL nemo_closefile
187#if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
188      CALL cpl_prism_finalize           ! end coupling and mpp communications with OASIS
189#else
190      IF( lk_mpp )   CALL mppstop       ! end mpp communications
191#endif
192      !
193   END SUBROUTINE nemo_gcm
194
195
196   SUBROUTINE nemo_init
197      !!----------------------------------------------------------------------
198      !!                     ***  ROUTINE nemo_init  ***
199      !!
200      !! ** Purpose :   initialization of the NEMO GCM
201      !!----------------------------------------------------------------------
202      INTEGER ::   ji            ! dummy loop indices
203      INTEGER ::   ilocal_comm   ! local integer
204      CHARACTER(len=80), DIMENSION(16) ::   cltxt
205      !!
206      NAMELIST/namctl/ ln_ctl  , nn_print, nn_ictls, nn_ictle,   &
207         &             nn_isplt, nn_jsplt, nn_jctls, nn_jctle,   &
208         &             nn_bench, nn_timing
209      !!----------------------------------------------------------------------
210      !
211      !
212      cltxt = ''
213      !
214      !                             ! open Namelist file
215      CALL ctl_opn( numnam, 'namelist', 'OLD', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE. )
216      !
217      READ( numnam, namctl )        ! Namelist namctl : Control prints & Benchmark
218      !
219      !                             !--------------------------------------------!
220      !                             !  set communicator & select the local node  !
221      !                             !--------------------------------------------!
222#if defined key_iomput
223      IF( Agrif_Root() ) THEN
224# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
225         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
226# endif
227         CALL  init_ioclient( ilocal_comm )                 ! exchange io_server nemo local communicator with the io_server
228      ENDIF
229      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection
230#else
231# if defined key_oasis3 || defined key_oasis4
232      IF( Agrif_Root() ) THEN
233         CALL cpl_prism_init( ilocal_comm )                 ! nemo local communicator given by oasis
234      ENDIF
235      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop, ilocal_comm )   ! Nodes selection (control print return in cltxt)
236# else
237      ilocal_comm = 0
238      narea = mynode( cltxt, numnam, nstop )                 ! Nodes selection (control print return in cltxt)
239# endif
240#endif
241      narea = narea + 1                                     ! mynode return the rank of proc (0 --> jpnij -1 )
242
243      lwp = (narea == 1) .OR. ln_ctl                        ! control of all listing output print
244
245      ! If dimensions of processor grid weren't specified in the namelist file
246      ! then we calculate them here now that we have our communicator size
247      IF( (jpni < 1) .OR. (jpnj < 1) )THEN
248#if   defined key_mpp_mpi
249         IF( Agrif_Root() ) CALL nemo_partition(mppsize)
250#else
251         jpni  = 1
252         jpnj  = 1
253         jpnij = jpni*jpnj
254#endif
255      END IF
256
257      ! Calculate domain dimensions given calculated jpni and jpnj
258      ! This used to be done in par_oce.F90 when they were parameters rather
259      ! than variables
260      IF( Agrif_Root() ) THEN
261         jpi = ( jpiglo-2*jpreci + (jpni-1) ) / jpni + 2*jpreci   ! first  dim.
262#if defined key_nemocice_decomp
263         jpj = ( jpjglo+1-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj ! second dim.
264#else
265         jpj = ( jpjglo-2*jprecj + (jpnj-1) ) / jpnj + 2*jprecj   ! second dim.
266#endif
267         jpk = jpkdta                                             ! third dim
268         jpim1 = jpi-1                                            ! inner domain indices
269         jpjm1 = jpj-1                                            !   "           "
270         jpkm1 = jpk-1                                            !   "           "
271         jpij  = jpi*jpj                                          !  jpi x j
272      ENDIF
273
274      IF(lwp) THEN                            ! open listing units
275         !
276         CALL ctl_opn( numout, 'ocean.output', 'REPLACE', 'FORMATTED', 'SEQUENTIAL', -1, 6, .FALSE., narea )
277         !
278         WRITE(numout,*)
279         WRITE(numout,*) '   CNRS - NERC - Met OFFICE - MERCATOR-ocean - INGV - CMCC'
280         WRITE(numout,*) '                       NEMO team'
281         WRITE(numout,*) '            Ocean General Circulation Model'
282         WRITE(numout,*) '                  version 3.4  (2011) '
283         WRITE(numout,*)
284         WRITE(numout,*)
285         DO ji = 1, SIZE(cltxt) 
286            IF( TRIM(cltxt(ji)) /= '' )   WRITE(numout,*) cltxt(ji)      ! control print of mynode
287         END DO
288         WRITE(numout,cform_aaa)                                         ! Flag AAAAAAA
289         !
290      ENDIF
291
292      ! Now we know the dimensions of the grid and numout has been set we can
293      ! allocate arrays
294      CALL nemo_alloc()
295
296      !                             !-------------------------------!
297      !                             !  NEMO general initialization  !
298      !                             !-------------------------------!
299
300      CALL nemo_ctl                          ! Control prints & Benchmark
301
302      !                                      ! Domain decomposition
303      IF( jpni*jpnj == jpnij ) THEN   ;   CALL mpp_init      ! standard cutting out
304      ELSE                            ;   CALL mpp_init2     ! eliminate land processors
305      ENDIF
306
307 
308      !
309      IF( nn_timing == 1 )  CALL timing_init
310      !
311      !                                      ! General initialization
312                            CALL     phy_cst    ! Physical constants
313                            CALL     eos_init   ! Equation of state
314                            CALL     dom_cfg    ! Domain configuration
315                            CALL     dom_init   ! Domain
316
317      IF( ln_nnogather )    CALL nemo_northcomms   ! Initialise the northfold neighbour lists (must be done after the masks are defined)
318
319      IF( ln_ctl        )   CALL prt_ctl_init   ! Print control
320
321      IF( lk_obc        )   CALL     obc_init   ! Open boundaries
322      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_init       ! Open boundaries initialisation
323      IF( lk_bdy        )   CALL     bdy_dta_init   ! Open boundaries initialisation of external data arrays
324      IF( lk_bdy        )   CALL     tide_init      ! Open boundaries initialisation of tidal harmonic forcing
325
326                            CALL flush(numout)
327                            CALL dyn_nept_init  ! simplified form of Neptune effect
328                            CALL flush(numout)
329
330                            CALL  istate_init   ! ocean initial state (Dynamics and tracers)
331
332      !                                     ! Grid coarsening
333      IF( ln_crs        )   CALL     crs_init   ! Domain initialization of coarsened grid
334                                            ! Ocean physics
335                            CALL     sbc_init   ! Forcings : surface module
336                           
337      !                                         ! Vertical physics
338                            CALL     zdf_init      ! namelist read
339                            CALL zdf_bfr_init      ! bottom friction
340      IF( lk_zdfric     )   CALL zdf_ric_init      ! Richardson number dependent Kz
341      IF( lk_zdftke     )   CALL zdf_tke_init      ! TKE closure scheme
342      IF( lk_zdfgls     )   CALL zdf_gls_init      ! GLS closure scheme
343      IF( lk_zdfkpp     )   CALL zdf_kpp_init      ! KPP closure scheme
344      IF( lk_zdftmx     )   CALL zdf_tmx_init      ! tidal vertical mixing
345      IF( lk_zdfddm .AND. .NOT. lk_zdfkpp )   & 
346         &                  CALL zdf_ddm_init      ! double diffusive mixing
347      !                                         ! Lateral physics
348                            CALL ldf_tra_init      ! Lateral ocean tracer physics
349                            CALL ldf_dyn_init      ! Lateral ocean momentum physics
350      IF( lk_ldfslp     )   CALL ldf_slp_init      ! slope of lateral mixing
351      !jes IF( lk_ldfslp .AND. ln_crs )   CALL ldf_slp_init( ld_crs = .TRUE. )      ! slope of lateral mixing
352
353      !                                     ! Active tracers
354                            CALL tra_qsr_init   ! penetrative solar radiation qsr
355                            CALL tra_bbc_init   ! bottom heat flux
356      IF( lk_trabbl     )   CALL tra_bbl_init   ! advective (and/or diffusive) bottom boundary layer scheme
357      IF( ln_tradmp     )   CALL tra_dmp_init   ! internal damping trends
358                            CALL tra_adv_init   ! horizontal & vertical advection
359                            CALL tra_ldf_init   ! lateral mixing
360                            CALL tra_zdf_init   ! vertical mixing and after tracer fields
361
362      !                                     ! Dynamics
363                            CALL dyn_adv_init   ! advection (vector or flux form)
364                            CALL dyn_vor_init   ! vorticity term including Coriolis
365                            CALL dyn_ldf_init   ! lateral mixing
366                            CALL dyn_hpg_init   ! horizontal gradient of Hydrostatic pressure
367                            CALL dyn_zdf_init   ! vertical diffusion
368                            CALL dyn_spg_init   ! surface pressure gradient
369      !                                     ! Misc. options
370      IF( nn_cla == 1   )   CALL cla_init       ! Cross Land Advection
371     
372#if defined key_top
373      !                                     ! Passive tracers
374                            CALL     trc_init
375#endif
376      !                                     ! Diagnostics
377      IF( lk_floats     )   CALL     flo_init   ! drifting Floats
378                            CALL     iom_init   ! iom_put initialization
379      IF( lk_diaar5     )   CALL dia_ar5_init   ! ar5 diag
380                            CALL dia_ptr_init   ! Poleward TRansports initialization
381      IF( lk_diadct     )   CALL dia_dct_init   ! Sections tranports
382                            CALL dia_hsb_init   ! heat content, salt content and volume budgets
383                            CALL trd_mod_init   ! Mixed-layer/Vorticity/Integral constraints trends
384      IF( lk_diaobs     ) THEN                  ! Observation & model comparison
385                            CALL dia_obs_init            ! Initialize observational data
386                            CALL dia_obs( nit000 - 1 )   ! Observation operator for restart
387      ENDIF     
388      !                                     ! Assimilation increments
389      IF( lk_asminc     )   CALL asm_inc_init   ! Initialize assimilation increments
390      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'Euler time step switch is ', neuler
391      !
392   END SUBROUTINE nemo_init
393
394
395   SUBROUTINE nemo_ctl
396      !!----------------------------------------------------------------------
397      !!                     ***  ROUTINE nemo_ctl  ***
398      !!
399      !! ** Purpose :   control print setting
400      !!
401      !! ** Method  : - print namctl information and check some consistencies
402      !!----------------------------------------------------------------------
403      !
404      IF(lwp) THEN                  ! control print
405         WRITE(numout,*)
406         WRITE(numout,*) 'nemo_ctl: Control prints & Benchmark'
407         WRITE(numout,*) '~~~~~~~ '
408         WRITE(numout,*) '   Namelist namctl'
409         WRITE(numout,*) '      run control (for debugging)     ln_ctl     = ', ln_ctl
410         WRITE(numout,*) '      level of print                  nn_print   = ', nn_print
411         WRITE(numout,*) '      Start i indice for SUM control  nn_ictls   = ', nn_ictls
412         WRITE(numout,*) '      End i indice for SUM control    nn_ictle   = ', nn_ictle
413         WRITE(numout,*) '      Start j indice for SUM control  nn_jctls   = ', nn_jctls
414         WRITE(numout,*) '      End j indice for SUM control    nn_jctle   = ', nn_jctle
415         WRITE(numout,*) '      number of proc. following i     nn_isplt   = ', nn_isplt
416         WRITE(numout,*) '      number of proc. following j     nn_jsplt   = ', nn_jsplt
417         WRITE(numout,*) '      benchmark parameter (0/1)       nn_bench   = ', nn_bench
418         WRITE(numout,*) '      timing activated    (0/1)       nn_timing  = ', nn_timing
419      ENDIF
420      !
421      nprint    = nn_print          ! convert DOCTOR namelist names into OLD names
422      nictls    = nn_ictls
423      nictle    = nn_ictle
424      njctls    = nn_jctls
425      njctle    = nn_jctle
426      isplt     = nn_isplt
427      jsplt     = nn_jsplt
428      nbench    = nn_bench
429      !                             ! Parameter control
430      !
431      IF( ln_ctl ) THEN                 ! sub-domain area indices for the control prints
432         IF( lk_mpp .AND. jpnij > 1 ) THEN
433            isplt = jpni   ;   jsplt = jpnj   ;   ijsplt = jpni*jpnj   ! the domain is forced to the real split domain
434         ELSE
435            IF( isplt == 1 .AND. jsplt == 1  ) THEN
436               CALL ctl_warn( ' - isplt & jsplt are equal to 1',   &
437                  &           ' - the print control will be done over the whole domain' )
438            ENDIF
439            ijsplt = isplt * jsplt            ! total number of processors ijsplt
440         ENDIF
441         IF(lwp) WRITE(numout,*)'          - The total number of processors over which the'
442         IF(lwp) WRITE(numout,*)'            print control will be done is ijsplt : ', ijsplt
443         !
444         !                              ! indices used for the SUM control
445         IF( nictls+nictle+njctls+njctle == 0 )   THEN    ! print control done over the default area
446            lsp_area = .FALSE.                       
447         ELSE                                             ! print control done over a specific  area
448            lsp_area = .TRUE.
449            IF( nictls < 1 .OR. nictls > jpiglo )   THEN
450               CALL ctl_warn( '          - nictls must be 1<=nictls>=jpiglo, it is forced to 1' )
451               nictls = 1
452            ENDIF
453            IF( nictle < 1 .OR. nictle > jpiglo )   THEN
454               CALL ctl_warn( '          - nictle must be 1<=nictle>=jpiglo, it is forced to jpiglo' )
455               nictle = jpiglo
456            ENDIF
457            IF( njctls < 1 .OR. njctls > jpjglo )   THEN
458               CALL ctl_warn( '          - njctls must be 1<=njctls>=jpjglo, it is forced to 1' )
459               njctls = 1
460            ENDIF
461            IF( njctle < 1 .OR. njctle > jpjglo )   THEN
462               CALL ctl_warn( '          - njctle must be 1<=njctle>=jpjglo, it is forced to jpjglo' )
463               njctle = jpjglo
464            ENDIF
465         ENDIF
466      ENDIF
467      !
468      IF( nbench == 1 ) THEN              ! Benchmark
469         SELECT CASE ( cp_cfg )
470         CASE ( 'gyre' )   ;   CALL ctl_warn( ' The Benchmark is activated ' )
471         CASE DEFAULT      ;   CALL ctl_stop( ' The Benchmark is based on the GYRE configuration:',   &
472            &                                 ' key_gyre must be used or set nbench = 0' )
473         END SELECT
474      ENDIF
475      !
476      IF( lk_c1d .AND. .NOT.lk_iomput )   CALL ctl_stop( 'nemo_ctl: The 1D configuration must be used ',   &
477         &                                               'with the IOM Input/Output manager. '         ,   &
478         &                                               'Compile with key_iomput enabled' )
479      !
480   END SUBROUTINE nemo_ctl
481
482
483   SUBROUTINE nemo_closefile
484      !!----------------------------------------------------------------------
485      !!                     ***  ROUTINE nemo_closefile  ***
486      !!
487      !! ** Purpose :   Close the files
488      !!----------------------------------------------------------------------
489      !
490      IF( lk_mpp )   CALL mppsync
491      !
492      CALL iom_close                                 ! close all input/output files managed by iom_*
493      !
494      IF( numstp      /= -1 )   CLOSE( numstp      )   ! time-step file
495      IF( numsol      /= -1 )   CLOSE( numsol      )   ! solver file
496      IF( numnam      /= -1 )   CLOSE( numnam      )   ! oce namelist
497      IF( numnam_ice  /= -1 )   CLOSE( numnam_ice  )   ! ice namelist
498      IF( numevo_ice  /= -1 )   CLOSE( numevo_ice  )   ! ice variables (temp. evolution)
499      IF( numout      /=  6 )   CLOSE( numout      )   ! standard model output file
500      IF( numdct_vol  /= -1 )   CLOSE( numdct_vol  )   ! volume transports
501      IF( numdct_heat /= -1 )   CLOSE( numdct_heat )   ! heat transports
502      IF( numdct_salt /= -1 )   CLOSE( numdct_salt )   ! salt transports
503
504      !
505      numout = 6                                     ! redefine numout in case it is used after this point...
506      !
507   END SUBROUTINE nemo_closefile
508
509
510   SUBROUTINE nemo_alloc
511      !!----------------------------------------------------------------------
512      !!                     ***  ROUTINE nemo_alloc  ***
513      !!
514      !! ** Purpose :   Allocate all the dynamic arrays of the OPA modules
515      !!
516      !! ** Method  :
517      !!----------------------------------------------------------------------
518      USE diawri    , ONLY: dia_wri_alloc
519      USE dom_oce   , ONLY: dom_oce_alloc
520      USE ldfdyn_oce, ONLY: ldfdyn_oce_alloc
521      USE ldftra_oce, ONLY: ldftra_oce_alloc
522      USE trc_oce   , ONLY: trc_oce_alloc
523      !
524      INTEGER :: ierr
525      !!----------------------------------------------------------------------
526      !
527      ierr =        oce_alloc       ()          ! ocean
528      ierr = ierr + dia_wri_alloc   ()
529      ierr = ierr + dom_oce_alloc   ()          ! ocean domain
530      ierr = ierr + ldfdyn_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : dynamics
531      ierr = ierr + ldftra_oce_alloc()          ! ocean lateral  physics : tracers
532      ierr = ierr + zdf_oce_alloc   ()          ! ocean vertical physics
533      !
534      ierr = ierr + trc_oce_alloc   ()          ! shared TRC / TRA arrays
535      !
536      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
537      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_alloc : unable to allocate standard ocean arrays' )
538      !
539   END SUBROUTINE nemo_alloc
540
541
542   SUBROUTINE nemo_partition( num_pes )
543      !!----------------------------------------------------------------------
544      !!                 ***  ROUTINE nemo_partition  ***
545      !!
546      !! ** Purpose :   
547      !!
548      !! ** Method  :
549      !!----------------------------------------------------------------------
550      INTEGER, INTENT(in) :: num_pes ! The number of MPI processes we have
551      !
552      INTEGER, PARAMETER :: nfactmax = 20
553      INTEGER :: nfact ! The no. of factors returned
554      INTEGER :: ierr  ! Error flag
555      INTEGER :: ji
556      INTEGER :: idiff, mindiff, imin ! For choosing pair of factors that are closest in value
557      INTEGER, DIMENSION(nfactmax) :: ifact ! Array of factors
558      !!----------------------------------------------------------------------
559
560      ierr = 0
561
562      CALL factorise( ifact, nfactmax, nfact, num_pes, ierr )
563
564      IF( nfact <= 1 ) THEN
565         WRITE (numout, *) 'WARNING: factorisation of number of PEs failed'
566         WRITE (numout, *) '       : using grid of ',num_pes,' x 1'
567         jpnj = 1
568         jpni = num_pes
569      ELSE
570         ! Search through factors for the pair that are closest in value
571         mindiff = 1000000
572         imin    = 1
573         DO ji = 1, nfact-1, 2
574            idiff = ABS( ifact(ji) - ifact(ji+1) )
575            IF( idiff < mindiff ) THEN
576               mindiff = idiff
577               imin = ji
578            ENDIF
579         END DO
580         jpnj = ifact(imin)
581         jpni = ifact(imin + 1)
582      ENDIF
583      !
584      jpnij = jpni*jpnj
585      !
586   END SUBROUTINE nemo_partition
587
588
589   SUBROUTINE factorise( kfax, kmaxfax, knfax, kn, kerr )
590      !!----------------------------------------------------------------------
591      !!                     ***  ROUTINE factorise  ***
592      !!
593      !! ** Purpose :   return the prime factors of n.
594      !!                knfax factors are returned in array kfax which is of
595      !!                maximum dimension kmaxfax.
596      !! ** Method  :
597      !!----------------------------------------------------------------------
598      INTEGER                    , INTENT(in   ) ::   kn, kmaxfax
599      INTEGER                    , INTENT(  out) ::   kerr, knfax
600      INTEGER, DIMENSION(kmaxfax), INTENT(  out) ::   kfax
601      !
602      INTEGER :: ifac, jl, inu
603      INTEGER, PARAMETER :: ntest = 14
604      INTEGER :: ilfax(ntest)
605
606      ! lfax contains the set of allowed factors.
607      data (ilfax(jl),jl=1,ntest) / 16384, 8192, 4096, 2048, 1024, 512, 256,  &
608         &                            128,   64,   32,   16,    8,   4,   2  /
609      !!----------------------------------------------------------------------
610
611      ! Clear the error flag and initialise output vars
612      kerr = 0
613      kfax = 1
614      knfax = 0
615
616      ! Find the factors of n.
617      IF( kn == 1 )   GOTO 20
618
619      ! nu holds the unfactorised part of the number.
620      ! knfax holds the number of factors found.
621      ! l points to the allowed factor list.
622      ! ifac holds the current factor.
623
624      inu   = kn
625      knfax = 0
626
627      DO jl = ntest, 1, -1
628         !
629         ifac = ilfax(jl)
630         IF( ifac > inu )   CYCLE
631
632         ! Test whether the factor will divide.
633
634         IF( MOD(inu,ifac) == 0 ) THEN
635            !
636            knfax = knfax + 1            ! Add the factor to the list
637            IF( knfax > kmaxfax ) THEN
638               kerr = 6
639               write (*,*) 'FACTOR: insufficient space in factor array ', knfax
640               return
641            ENDIF
642            kfax(knfax) = ifac
643            ! Store the other factor that goes with this one
644            knfax = knfax + 1
645            kfax(knfax) = inu / ifac
646            !WRITE (*,*) 'ARPDBG, factors ',knfax-1,' & ',knfax,' are ', kfax(knfax-1),' and ',kfax(knfax)
647         ENDIF
648         !
649      END DO
650
651   20 CONTINUE      ! Label 20 is the exit point from the factor search loop.
652      !
653   END SUBROUTINE factorise
654
655#if defined key_mpp_mpi
656   SUBROUTINE nemo_northcomms
657      !!======================================================================
658      !!                     ***  ROUTINE  nemo_northcomms  ***
659      !! nemo_northcomms    :  Setup for north fold exchanges with explicit peer to peer messaging
660      !!=====================================================================
661      !!----------------------------------------------------------------------
662      !!
663      !! ** Purpose :   Initialization of the northern neighbours lists.
664      !!----------------------------------------------------------------------
665      !!    1.0  ! 2011-10  (A. C. Coward, NOCS & J. Donners, PRACE)
666      !!----------------------------------------------------------------------
667
668      INTEGER ::   ji, jj, jk, ij, jtyp    ! dummy loop indices
669      INTEGER ::   ijpj                    ! number of rows involved in north-fold exchange
670      INTEGER ::   northcomms_alloc        ! allocate return status
671      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION ( :,: ) ::   znnbrs     ! workspace
672      LOGICAL,  ALLOCATABLE, DIMENSION ( : )   ::   lrankset   ! workspace
673
674      IF(lwp) WRITE(numout,*)
675      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'nemo_northcomms : Initialization of the northern neighbours lists'
676      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~'
677
678      !!----------------------------------------------------------------------
679      ALLOCATE( znnbrs(jpi,jpj), stat = northcomms_alloc )
680      ALLOCATE( lrankset(jpnij), stat = northcomms_alloc )
681      IF( northcomms_alloc /= 0 ) THEN
682         WRITE(numout,cform_war)
683         WRITE(numout,*) 'northcomms_alloc : failed to allocate arrays'
684         CALL ctl_stop( 'STOP', 'nemo_northcomms : unable to allocate temporary arrays' )
685      ENDIF
686      nsndto = 0
687      isendto = -1
688      ijpj   = 4
689      !
690      ! This routine has been called because ln_nnogather has been set true ( nammpp )
691      ! However, these first few exchanges have to use the mpi_allgather method to
692      ! establish the neighbour lists to use in subsequent peer to peer exchanges.
693      ! Consequently, set l_north_nogather to be false here and set it true only after
694      ! the lists have been established.
695      !
696      l_north_nogather = .FALSE.
697      !
698      ! Exchange and store ranks on northern rows
699
700      DO jtyp = 1,4
701
702         lrankset = .FALSE.
703         znnbrs = narea
704         SELECT CASE (jtyp)
705            CASE(1)
706               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'T', 1. )      ! Type 1: T,W-points
707            CASE(2)
708               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'U', 1. )      ! Type 2: U-point
709            CASE(3)
710               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'V', 1. )      ! Type 3: V-point
711            CASE(4)
712               CALL lbc_lnk( znnbrs, 'F', 1. )      ! Type 4: F-point
713         END SELECT
714
715         IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
716            DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
717               ij = jj - nlcj + ijpj
718               DO ji = 1,jpi
719                  IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
720               &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
721               END DO
722            END DO
723
724            DO jj = 1,jpnij
725               IF ( lrankset(jj) ) THEN
726                  nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
727                  IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
728                     CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
729                  &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
730                  ENDIF
731                  isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
732               ENDIF
733            END DO
734         ENDIF
735
736      END DO
737
738      !
739      ! Type 5: I-point
740      !
741      ! ICE point exchanges may involve some averaging. The neighbours list is
742      ! built up using two exchanges to ensure that the whole stencil is covered.
743      ! lrankset should not be reset between these 'J' and 'K' point exchanges
744
745      jtyp = 5
746      lrankset = .FALSE.
747      znnbrs = narea 
748      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'J', 1. ) ! first ice U-V point
749
750      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt ) ) THEN
751         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
752            ij = jj - nlcj + ijpj
753            DO ji = 1,jpi
754               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND. INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
755            &     lrankset(INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
756         END DO
757        END DO
758      ENDIF
759
760      znnbrs = narea 
761      CALL lbc_lnk( znnbrs, 'K', 1. ) ! second ice U-V point
762
763      IF ( njmppt(narea) .EQ. MAXVAL( njmppt )) THEN
764         DO jj = nlcj-ijpj+1, nlcj
765            ij = jj - nlcj + ijpj
766            DO ji = 1,jpi
767               IF ( INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. 0 .AND.  INT(znnbrs(ji,jj)) .NE. narea ) &
768            &       lrankset( INT(znnbrs(ji,jj))) = .true.
769            END DO
770         END DO
771
772         DO jj = 1,jpnij
773            IF ( lrankset(jj) ) THEN
774               nsndto(jtyp) = nsndto(jtyp) + 1
775               IF ( nsndto(jtyp) .GT. jpmaxngh ) THEN
776                  CALL ctl_stop( ' Too many neighbours in nemo_northcomms ', &
777               &                 ' jpmaxngh will need to be increased ')
778               ENDIF
779               isendto(nsndto(jtyp),jtyp) = jj-1   ! narea converted to MPI rank
780            ENDIF
781         END DO
782         !
783         ! For northern row areas, set l_north_nogather so that all subsequent exchanges
784         ! can use peer to peer communications at the north fold
785         !
786         l_north_nogather = .TRUE.
787         !
788      ENDIF
789      DEALLOCATE( znnbrs )
790      DEALLOCATE( lrankset )
791
792   END SUBROUTINE nemo_northcomms
793#else
794   SUBROUTINE nemo_northcomms      ! Dummy routine
795      WRITE(*,*) 'nemo_northcomms: You should not have seen this print! error?'
796   END SUBROUTINE nemo_northcomms
797#endif
798   !!======================================================================
799END MODULE nemogcm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.